峡口水库大坝安全鉴定渗流分析(三类坝修改稿08-1-8)

1工程概述1.1工程概况峡口水库位于江山市峡口镇东北2km的江山港上游，距江山市县城约45km。工程于1966年动工兴建，1973年1月竣工。水库集雨面积为399.3km2，总库容6340万m3，是一座以灌溉为主、结合发电、养鱼等综合利用的中型水利工程。水库灌溉面积为21.9大坝为混凝土重力坝，全长287.2m，共分17个坝段，其中0-1＃～3＃和10＃～15＃坝段为非溢流坝段，4＃～9＃坝段为溢流坝段。溢流堰为开敞式，净宽100m，堰顶高程237m，最大泄洪量3180m3/s。非溢流坝段顶高程243.6m，坝顶宽4m，最大坝高62m。设计正常水位237.0m，相应下游水位191.0m，设计洪水位241.95m，相应下游水位192.15m，校核水位243.35m(P=0.2%)，相应下游水位193.37m。由于上游白水坑水库的建成，对水库洪水起了调蓄的作用，经2005年洪水复核后，现设计水位238.52m（P＝2％），库容5046万m3，相应下泄流量418m3/s1.2工程地质情况坝址河谷呈“U”型，河床高程187m，宽110m，右岸山坡坡度32°，左岸41°。坝址基岩为上侏罗系熔解岩凝灰岩，巨厚块状，无原生软弱结构面，局部地段分布着无规则的充泥裂隙。根据钻孔资料反映，基岩渗透性不大，相对不透水层较浅，一般约在坝基以下10m左右。右岸基础较好，岩石新鲜较完整，充泥裂隙小，但有一较宽的风化辉绿岩脉通过与12＃～14#坝段斜交，右岸高程基础防渗措施主要以水泥帷幕灌浆为主，固结灌浆为辅。左岸坝肩设一排帷幕，灌浆孔距2m，向上游倾斜7°，有断层通过的部位采用群孔处理。对地质条件较差和3＃～8＃坝段水头较大的地段设二排灌浆帷幕，灌浆孔距3m，前排孔向上游倾斜7°，后排为垂直孔，帷幕灌浆深度为8～15坝基排水孔一般设置二排，4＃、5＃、6＃坝段设置三排，前排设在灌浆廊道内。排水孔偏向下游7°，孔距一排2～3m。河床部位孔深11～15m，孔口高程194.42m左右，较正常下游水位高3.42m，两坝肩孔深4～13m，孔口高程随廊道底坡递增。后排排水孔幕设在基础排水孔廊道内，4＃、5＃、6＃三个坝段因基础地质条件较差设了二个纵向排水廊道，分别位坝轴下16m、2坝体防渗评价2.1防渗面板厚度评价峡口水库大坝防渗采用上游面设置混凝土防渗面板。防渗面板厚度变化及混凝土设计抗渗标号情况见表2-1，防渗面板混凝土抗渗强度在施工时的抗渗试验成果见表2-2。表2-1上游防渗面板参数表坝体高程(m)面板厚度(m)最大水头（m）扬压力系数α最大水力坡降i混凝土抗渗标号规范要求渗透比降是否满足防渗要求187～212355.550.214.81B610≤i＜30满足212～243.6230.550.212.22B4i＜10不满足表2-2上游防渗面板混凝土施工期抗渗试验成果表坝段高程范围设计标号试件组数合格组数合格率0坝段全坝段B43266.67%1坝段全坝段B48787.50%2坝段212～243.6B444100.00%212m高程以下B655100.00%3坝段212～243.6B45480.00%212m高程以下B6161593.75%4坝段212～243.6B44375.00%212m高程以下B6161381.25%5坝段212～243.6B44375.00%212m高程以下B6221568.18%6坝段212～243.6B433100.00%212m高程以下B616956.25%7坝段212～243.6B410880.00%212m高程以下B611654.55%8坝段212～243.6B4131076.92%212m高程以下B69777.78%9坝段212～243.6B47342.86%212m高程以下B65240.00%10坝段212～243.6B410770.00%212m高程以下B64375.00%11坝段212～243.6B46583.33%212m高程以下B66233.33%12坝段212～243.6B466100.00%212m高程以下B69888.89%13坝段212～243.6B45480.00%212m高程以下B633100.00%14坝段全坝段B45480.00%15坝段全坝段B422100.00%由表2-1及表2-2分析可知：（1）大坝防渗面板212m高程以下混凝土原设计抗渗标号（B6）等级满足规范要求，但4～11坝段212m高程以下的设计标号为B6的混凝土，其抗渗能力试验成果合格率较低，其中最低的11坝段合格率仅为33.3％，面板施工质量较差，212m高程以下防渗面板存在防渗薄弱环节。（2）大坝防渗面板212m以上防渗面板计算得出的最大渗透比降降大于规范允许比降，原设计的面板面板混凝土（B4）抗渗性能不满足规范要求，且0坝段、4坝段、5坝段、7坝段、8坝段、9坝段、10坝段防渗面板的抗渗等级试验合格率在80％以下，其中9坝段仅为42％，212m高程以上防渗面板存在较为严重的渗流安全隐患。总体来看，大坝防渗面板施工质量较差，存在较为严重的渗流安全隐患。2.2防渗面板检查情况2007年12月，峡口水库对大坝上游面防渗面板进行了检查，检查重点部位是高程236m～225m高程部位，225m高程以下由于正处于当前水位以下，无法检查。防渗面板裂缝位置分布情况见图2-1。从现场检查情况来看，峡口水库防渗面板由于受水流作用，砼蜂窝、麻面现象较多，绝大多数部位呈现骨料裸露现象，且混凝土骨料粒径不均，最大骨料粒径达到15cm左右，一般的也在十公分左右。防渗面板局部地方出现孔洞，孔洞直径达到4cm左右。1988年曾对防渗面板采用环氧树脂进行修补，各个补强部位有水渗出，环氧树脂、玻璃丝布已老化，修补部位明显出现渗水痕迹。各坝段伸缩缝之间沥青已经老化脱落，伸缩缝间距离达到2cm左右。防渗面板有多条水平裂缝及垂直裂缝，水平裂缝最长达到15m左右，裂缝宽度约2mm；垂直裂缝最为明显的是有五个溢流坝段出现贯穿整个溢流段头部的裂缝。裂缝宽度约0.5mm。在防渗面板露出水面五六天后，在连续晴天无降雨的情况下，有多处出现潮湿现象，分析认为这是渗水通道返潮形成的2.3裂缝成因分析（1）从裂缝目前的状况来看，防渗面板所存在的裂缝最大宽度约在2mm左右，裂缝部位混凝土冲蚀情况较为严重，裂缝的形成时间在面板混凝土浇筑后不久形成的；（2）大坝防渗面板混凝土面板目前存在蜂窝、麻面现象，由此来看，裂缝的主要成因是由于面板混凝土的浇筑质量较差所引起。（3）由裂缝的形态来看，防渗面板存在水平裂缝及垂直裂缝，分布情况不均匀，由应力计算分析情况可知，大坝上游面垂直正应力为正，裂缝主要是由于温度变化而产生。大坝防渗面板裂缝主要是由于施工质量较差，而温度变化的作用下而产生。2.4坝体渗漏情况1979年大坝灌浆廊道10坝段处发现一个直径2cm的漏洞（位置：桩号0+153m，高程198.5m），漏漏量达524ml/s；1998年2月23日发现灌浆廊道上游侧两处有水射出（位置：桩号0+67.4m，高程196.0m；及桩号0+168.6m，高程201.9m）；2003年12月发现0－1#坝段伸缩缝在上游侧排水沟处有水射出，2003年3月27日用三角堰实测流量180ml近年来下游坝面工作缝渗漏水日趋严重，各工作缝均有渗水，特别是7坝段渗水最严重，渗漏水主要集中在冬春两季，渗漏水量明显增加，而且渗漏处有明显的游离钙渗出，下游坝面漏水量较大。2.5坝体防渗评价（1）大坝防渗面板212m高程以下混凝土原设计抗渗标号（B6）等级满足规范要求，但4～11坝段212m高程以下的设计标号为B6的混凝土，其抗渗能力试验成果合格率较低，其中最低的11坝段合格率仅为33.3％，面板施工质量较差，212m高程以下防渗面板存在防渗薄弱环节。（2）大坝防渗面板212m以上防渗面板计算得出的最大渗透比降降大于规范允许比降，原设计的面板面板混凝土（B4）抗渗性能不满足规范要求，且0坝段、4坝段、5坝段、7坝段、8坝段、9坝段、10坝段防渗面板的抗渗等级试验合格率在80％以下，其中9坝段仅为42％，212m高程以上防渗面板存在较为严重的渗流安全隐患。（3）大坝防渗面板裂缝主要是由于施工质量较差，而温度变化的作用下而产生；在抗渗等级试验合格率较差的7号坝段与10坝段，已发现较为严重的渗漏情况。（4）现场检查中也发现防渗面板混凝土存在蜂窝、麻面现象，骨料裸露现象，面板曾出现较多裂缝，虽采用环氧材料进行过修补，但目前原防渗补强处理已失效，目前坝体防渗体已不能起到有效的防渗作用，面板现状的抗渗能力较差。3扬压力观测资料分析3.1扬压力观测布置设施及观测情况（1）扬压力孔布置情况为了了解坝基扬压力的分布情况，在5＃坝段横向观测廊道内布置了6个扬压力观测孔，但在工程施工期已全部堵塞，至今未修复观测，大坝纵向灌浆廊道内设有44个扬压孔观测孔（见表3-1及图3-1、3-2，表3-1中带“′”或“″”者为倾向下游7°的观测孔，其余的为垂直孔，带有“*”的为孔内没有安装镀锌铁管，只在孔口部位设置保护装置，无“*”者为孔内安装有镀锌铁管），目前共有40支测压管可正常使用。大坝自1972年蓄水运行以来，1989年由于部分排水孔、扬压力孔堵塞失灵，进行了清洗、重设工作，新增排水孔19只，扬压力孔16只；1995年在对右坝10＃～14＃坝段进行坝基帷幕灌浆的同时，对部分排水孔进行扫孔、加深，同时新增排水孔5只，扬压力孔5只。（2）扬压力的观测情况观测次数，基本上是：汛期每5天观测1次，非汛期每10天观测1次；而在汛期高水位时，则增加测次。

表3-1大坝坝基扬压力观测孔基本情况一览表坝段孔号桩号管口高程孔深基岩高程左右轴下(m)(m)（ｍ）0-1＃0-20-008.136.90231.627.54227.300-10-008.035.10232.156.22227.601＃1-1″0+010.504.25221.3015.90207.40*1-10+013.933.80218.7615.04204.501-2′0+013.934.19218.8514.99205.102＃2-2″0+026.504.25211.7015.10197.412-1″0+029.894.12209.6416.36194.003＃3-1′0+041.994.17203.4014.59189.503-1″0+042.004.25203.8013.80190.604＃4-1″0+056.004.25194.8013.40181.004-2″0+064.004.25194.8015.40179.615＃5-1″0+074.504.25194.8019.90175.146＃6-1″0+087.404.25194.8018.70175.246-2″0+095.004.25194.8018.60175.617＃7-1″0+105.004.25194.8018.20176.93*7-10+108.614.16194.8016.73178.507-1′0+108.964.22194.6416.90178.507-2″0+111.004.25194.8013.90181.408＃8-1″0+125.504.25194.8012.40182.40*8-10+128.954.20194.5912.11183.30*8-1′0+128.954.24194.5812.40183.009＃9-1′0+141.204.14195.2110.39185.60*9-10+144.004.20196.8511.94186.6010＃U100+152.54.0200.8012.30189.15*10-10+157.974.08200.6413.10188.2010-1′0+157.744.20200.7513.46187.9011＃11-1″0+172.04.25200.805.40195.54*11-1′0+174.454.13200.645.69195.60*11-10+175.044.13200.666.00195.30U110+176.54.0209.3316.03195.3012＃U120+193.04.0215.1019.00198.10*12-10+193.364.20209.8011.98198.50*12-1′0+193.954.23210.1012.36199.1012-1″0+196.04.25211.6811.78200.7613＃*13-10+209.364.11219.2014.95205.10*13-1′0+209.684.22219.3314.31206.7013-1″0+212.004.25221.0913.19208.58U130+215.44.0233.9316.90209.2214＃14-1′0+224.004.13228.1715.65213.0014-1″0+227.004.25229.9215.02214.7314-2′0+227.824.06230.3515.92215.00U140+2294.0231.0316.00215.7315＃15-1″0+236.24.25233.8013.40220.65*15-10+237.673.93233.5514.92221.10表3-2大坝扬压力测压管观测情况表坝段孔号观测时段备注0-1＃0-21990.1.5～2004.12.250-11990.1.5～2004.12.251＃1-1″1990.1.5～2004.12.25*1-11990.1.5～2004.12.251-2′1990.1.5～2004.12.252＃2-2″1990.1.5～2004.12.252-1″1990.1.5～2004.12.253＃3-1′1990.1.5～2004.12.253-1″1990.1.5～2004.12.254＃4-1″1990.1.5～2004.12.254-2″1990.1.5～2004.12.255＃5-1″1990.1.5～2004.12.256＃6-1″1990.1.5～2004.12.256-2″1990.1.5～2004.12.257＃7-1″1990.1.5～2004.12.25*7-11990.1.5～2002.1.52002年1月15日后作为排水孔使用7-1′1990.1.5～2004.12.257-2″1990.1.5～2004.12.258＃8-1″1990.1.5～2004.12.25*8-11990.1.5～2004.12.25*8-1′1990.1.5～2004.12.259＃9-1′1990.1.5～2004.12.25*9-11990.1.5～1996.12.2510＃U101997.1.5～2004.12.251995年造孔*10-11990.1.5～2002.2.52002年2月5日后作为排水孔使用10-1′1990.1.5～2004.12.2511＃11-1″1990.1.5～1995.10.15测压孔堵塞*11-1′1990.1.5～1994.11.15*11-11990.1.5～1995.10.15U111996.3.25～2004.12.251995年造孔12＃U121996.3.25～2004.12.251995年造孔*12-11990.1.5～2004.12.25*12-1′1990.1.5～2004.12.2512-1″1990.1.5～2004.12.2513＃*13-11990.1.5～2004.12.25*13-1′1990.1.5～2004.12.2513-1″1990.1.5～2004.12.25U131996.3.25～2004.12.251995年造孔14＃14-1′1990.1.5～2004.12.2514-1″1990.1.5～2004.12.2514-2′1990.1.5～2004.12.25U141996.3.25～2004.12.251995年造孔15＃15-1″1990.1.5～1994.11.5测压孔堵塞*15-11990.1.5～1994.11.5测压孔堵塞3.2测压管观测资料分析由于1989年对大坝扬压力观测孔及排水孔进行全面清洗及增设工作，对坝基扬压力影响较大，故本次资料分析从1990年开绐，现将1990年～2004年库水位、下游水位与各坝段测压管观测资料绘制过程线，如图3-5所示。由各坝段测压管过程线分析可知：（1）左岸坡坝段测压管（0#～3#坝段）①左岸坡坝段的各测压管水位随库水位呈同步性周期变化，与库水位的相关性较好。各测压管变化幅度一般比较大。从各测压管水位历年的变化趋势看，没有出现明显的上升或下降趋势，测压管水位历年的变化情况基本稳定。②由于受山坡地下水的影响，左岸坡坝段测压管水位一般比较高，0#坝段测压管在库水位较低时会出现管水位高于库水位的情况。③0#和3#坝段由于廊道底面高程比较高，测压管水位低，坝体第一排排水孔基本不起作用。④1-1孔是垂直孔而孔内没有埋设铁管，该孔在1990年上半年孔水位随库水位的变化而变化，而在1990年下半年至1993年上半年这段时期内，孔水位随库水位变化不明显，从1993年下半年后，孔水位与库水位关系密切，与库水位的同步性非常好。由于1-1孔位于地质条件较差的左坝肩，可能是断层、节理作用的影响。该孔没有设置铁管，同时管水位也会受到坝体混凝土质量不好造成渗水的影响，因此该管不能反映该处坝基实际渗流压力情况，而与其位于同桩号1-2′斜孔，孔水位却处于正常状态，因此1-1孔水位高是属于局部现象，其渗透压力能在小范围内迅速消效。（2）右岸坡坝段（10#～15#坝段）①除U-12和14-1″两测压管外，右岸坡坝段的各测压管水位随库水位呈周期性变化，与库水位的相关性较好。各测压管变化幅度一般比较大。②右岸坡10#～14#坝段于1995年曾做灌浆处理，灌浆处理后U10、10-1′、10-1、12-1′、12-1″、12-1、13-1′、14-1′和14-2′测压管水位降低，变幅减小，灌浆处理对右岸坡部分坝段扬压力有较明显的改善作用。③14#和15#坝段由于廊道底面高程比较高，测压管水位低于廊道排水孔的孔口高程，坝体第一排排水基本不起作用。④10#坝段的10-1测压管自2002年改为排水管后，10-1′和U-10两支测压管水位降低且变化幅度减小，10-1′测压管水位基本不变，其原因是：10-1测压管作为排水孔后，扬压力水位受排水孔的排水作用加强，同时使该坝段扬压力减小。⑤U-12测压管水位基本不变，且此管水位较高，该管水位可能受裂隙水控制。⑥13#坝段：13-1和13-1″两支测压管在1995年灌浆后曾出现管水位下降，但1999年后又有不同程度的上升，其中13-1″测压管水位与库水位比较接近，两管水位与库水位的同步性很好，经查地质资料，有一辉绿岩脉与该坝段斜交，岩脉节理发育，且这两管所在位置上游部位的基岩（下游部位已开挖掉）有一泥夹层存在，此处防渗存在薄弱环节，而导致两孔测压管水位的升高。这说明了13#坝段该坝段坝基防渗性能在降低，已导致扬压力升高，应进行防渗处理。（3）河床坝段（4＃～9#坝段）①河床坝段各测压管水位随库水位呈周期性变化，与库水位的相关性较好。各测压管变化幅度一般比较小。从各测压管水位历年的变化趋势看，没有出现明显的上升或下降趋势，测压管水位变化基本稳定。②各测压管水位一般受排水孔出水口高程控制，故测压管水位一般普遍较低。③7-1、8-1和9-1测压管为未设锌铁管的垂直孔，因此，这几支管的测压管水位易受坝体渗流影响，测压管水位略高于同坝段的其它测孔。（4）河床坝段与岸坡坝段的对比扬压力管水位总体上随着坝基面的降低而降低，坝基面的升高而升高，基本上是河床段低，岸坡段高，符合扬压力水位分布的一般规律。岸坡段扬压力孔水位变动幅度大，河床段扬压力孔水位变动幅度小，这说明河床段的渗流状态比岸坡段稳定。3.3管水位与库水位一元线性回归大坝设有基础排水廊道，因此下游水位对测压管水位影响较小，测压管水位主要受上游库水位的影响，各坝段测压管近期（1999～2004年）管水位与当日库水位回归分析，由于U-12、14-1′和14-1″测压管水位基本不变，不能反映坝基的渗流状况，因此不进行相关分析。相关公式为:H管=aH库＋b式中：H管—为测压管水位；H库—为相应的当天库水位。各测压管的相关方程、相关系数列于表3-3，从表中可以看出：回归相关系数大部分都在0.8以上，相关统计量基本在50个以上，在显著性水平在0.01时，要求R＞0.354，因此库水位与测压管水位的相关性显著。3.4扬压力系数分析3.4.1峡口水库大坝采用多排排水和抽排设施，部分测压管水位由于受到岸坡地下水的影响，库水位低于测压管水位，在计算扬压力系数时遵循的原则为：（1）计算下游水位的取用：当实际下游水位高于基岩面高程时，计算的下游水位为实测的下游水位，当下游水位低于基岩面高程时，计算的下游水位采用基岩面高程。（2）当库水位低于测压管水位时，由于测压管水位受到地下水影响，不计算扬压力系数。（3）当库水位低于测压管所在的坝基面高程时，不计算扬压力系数。计算扬压力系数采用的公式为：式中：H上——H上为库水位；Hi——为i点的扬压力水位；Hｋ——当下游水位高于基岩面高程时，采用下游水位，当下游水位低于基岩面高程时采用基岩面高程。3.4.2将计算得出的各测压管的扬压力系数与库水位绘制过程线，坝基扬压力系数变化过程基本与测压管水位变化过程相反，但4-1″、4-2″、6-1″和6-2″四支测压管扬压力系数从1999年开始有上升趋势，根据地质报告4＃、5＃、6＃三个坝段上游侧基岩较差，岩石呈半风化至微风化，纵向节理发育，充泥裂隙稍多，扬压力上升说明该部位坝基防渗能力有所下降，其扬压力系数过程线如图3-6所示，但目前这些测压管在正常水位下的扬压力系数都小于0.2，建议加强观测，并清洗4#与6#坝段排水管。3.4.根据测压管水位与库水位的回归分析结果，并推算在正常水位、设计水位和校核水位下的测压管水位，计算扬压力系数。根据实测资料，正常水位时最大下游水位为189m，设计洪水位下及校核洪水位采用2005年洪水复核结果，相应下游水位为设计191.1m，校核192.5，计算得出扬压力系数列于表3-4、3-5。峡口水库设计时采用的扬压力系数见表3-5。表3-3测压管水位与库水位回归结果坝段管号1999年2000年2001年2002年2003年2004年abrabrabrabrabrabr0-1＃0-20.17189.810.800.11202.790.580.08209.870.570.09208.770.530.17189.780.740.12198.720.700-10.17188.230.920.14195.870.710.14195.840.840.22176.300.850.15193.450.740.09205.500.661＃1-1″0.28151.920.920.23161.350.940.22164.300.920.23162.660.910.32140.900.960.31144.100.961-10.48110.130.960.43122.630.850.44120.320.990.45117.570.900.51104.140.950.5399.400.931-2′0.21166.700.930.19171.010.920.18173.520.960.17175.650.940.28150.510.960.30146.710.962＃2-2″0.04195.940.70／／／／／／／／／0.06191.600.62／／／2-1″0.18165.800.970.17167.530.970.12178.920.880.17168.640.910.21157.770.970.21158.570.973＃3-1′0.06179.490.950.06179.770.930.04184.670.830.05182.080.910.06179.830.930.06180.170.973-1″0.07177.110.960.08176.390.940.05182.110.820.07178.660.850.07176.740.900.07176.370.984＃4-1″0.16158.060.970.17154.510.960.12166.920.880.14162.380.880.20148.560.970.20146.910.994-2″0.11165.380.950.13161.460.940.09171.230.800.09171.040.920.15156.520.930.17151.830.975＃5-1″0.11163.380.990.12161.720.920.08169.820.880.12161.530.920.16150.920.970.16150.920.956＃6-1″0.08178.260.960.07180.440.84／／／／／／／／／0.12168.550.886-2″0.09171.470.980.10167.390.980.09171.990.890.11166.780.890.10169.360.970.11167.600.987＃7-1″0.11166.870.980.11167.600.960.07176.190.890.08175.110.910.11167.780.960.12166.140.977-10.16160.050.960.16161.170.980.12169.430.91／／／／／／／／／7-1′0.09173.630.980.10172.170.970.09174.600.920.06180.310.900.07178.010.970.07177.900.987-2″0.05180.040.950.06177.800.960.05178.830.930.05179.760.950.05178.820.940.06177.660.988＃8-1″0.09176.880.980.07179.690.970.05184.410.900.07179.670.960.08179.090.950.07179.340.978-10.05183.490.960.05185.230.91／／／／／／／／／0.05183.350.978-1′0.05185.150.940.05183.790.970.04185.550.940.06182.310.920.06182.780.920.05183.350.979＃9-1′0.02191.420.730.02191.670.610.01192.740.60／／／0.03188.180.58／／／续表3-3测压管水位与库水位回归结果坝段管号1999年2000年2001年2002年2003年2004年abrabrabrabrabrabr10＃U100.36122.930.980.34129.030.950.37120.950.960.31135.150.700.10180.060.67／／／10-1′0.26144.170.970.26144.630.960.26144.430.97／／／0.03192.870.830.05190.190.6810-10.35125.440.950.26146.570.79／／／／／／／／／／／／11＃U110.22156.680.820.24153.240.94／／／／／／0.14173.740.580.24152.080.8312＃12-10.16170.070.790.14175.330.71／／／／／／0.20160.630.810.21159.220.7512-1′0.13175.390.810.10183.690.64／／／／／／0.20160.710.730.17167.100.74U12／／／／／／／／／／／／／／／／／／12-1″0.27146.870.860.20162.280.710.15173.130.640.32134.170.540.44108.490.730.29142.250.7413＃13-10.49108.590.940.47113.060.930.29152.740.790.45117.300.810.5887.820.950.5495.050.9213-1′0.29147.970.890.24160.070.810.15180.190.670.21167.820.540.32141.790.890.25156.590.7413-1″0.6476.830.940.6964.620.930.6477.800.900.8334.880.880.8236.530.960.7257.710.87U130.13184.790.800.08195.890.650.05203.260.550.07198.160.540.13185.050.860.12185.900.8114＃14-1′／／／／／／／／／／／／／／／／／／14-1″／／／／／／／／／／／／／／／／／／14-2′0.11195.230.940.11195.470.960.06206.400.830.09198.000.850.07204.640.850.06204.940.95U140.15183.950.920.12189.540.890.07201.480.750.13188.610.750.15182.870.830.12190.860.91表3-4三种特征水位下回归的扬压力系数坝段管号实测正常水位正常水位（工况）设计水位（工况）校核水位（工况）1999200020012002200320041999200020012002200320041999200020012002200320040＃0-20.200.2100.1340.1310.1910.1680.0590.2050.1310.1240.1770.1680.0680.1950.1250.1120.1530.1670.0820-10.190.1760.0960.1110.1880.0910.0140.1760.0930.1080.1830.0860.0120.1750.0950.1010.1750.0760.0101＃1-1″0.340.3460.3180.3160.3150.3280.3360.3430.3140.3110.3110.3280.3340.3350.3050.3010.3010.3270.3311-10.630.6320.6040.6240.6140.6240.6280.6260.5960.6150.6070.6190.6240.6110.5790.5970.5900.6070.6141-2′0.360.3740.3670.3520.3510.3660.3840.3660.3600.3440.3430.3620.3800.3500.3420.3260.3240.3530.3712＃2-2″0.200.2120.2270.2060.2210.1910.2072-1″0.340.3360.3320.3250.3320.3350.3380.3310.3270.3180.3260.3310.3340.3180.3140.3020.3130.3210.3243＃3-1′0.090.0930.0900.0890.0890.0880.0850.0610.0580.0570.0570.0570.0540.0350.0320.0290.0300.0300.0273-1″0.080.0790.0780.0760.0800.0750.0730.0690.0680.0650.0700.0650.0640.0430.0430.0380.0430.0390.0384＃4-1″0.130.1230.1260.1210.1200.1260.1280.0880.0920.0840.0840.0920.0950.0680.0730.0610.0630.0750.0784-2″0.090.0740.0810.0740.0730.0770.0790.0360.0430.0350.0340.0400.0430.0150.0240.0130.0120.0230.0265＃5-1″0.050.0180.0140.0070.0030.0030.000-0.022-0.026-0.035-0.037-0.036-0.04-0.040-0.043-0.054-0.054-0.049-0.0526＃6-1″0.180.1610.1560.1250.1190.1420.0960.0900.1216-2″0.080.0540.0610.0680.0790.0860.0880.0140.0220.0290.0400.0480.050-0.0080.0010.0060.0190.0260.0287＃7-1″0.110.0940.0960.0940.0940.0990.1010.0560.0580.0550.0550.0610.0640.0350.0360.0300.0300.0390.0427-10.210.1970.1950.1910.1650.1620.1560.1410.1380.1307-1′0.140.1290.1310.1300.1180.1200.1210.0910.0940.0920.0800.0820.0830.0660.0690.0660.0530.0560.0567-2″0.070.0490.0400.0410.0390.0390.0390.008-0.001-0.001-0.003-0.002-0.00-0.017-0.024-0.025-0.027-0.026-0.0268＃8-1″0.180.1680.1660.1630.1660.1660.1650.1310.1290.1260.1290.1300.1290.1030.1000.0960.1000.1010.1008-10.160.1470.1450.1460.1090.1070.1080.0790.0770.0798-1′0.160.1480.1470.1460.1490.1480.1460.1100.1090.1080.1110.1100.1080.0800.0800.0780.0820.0810.0799＃9-1′0.150.1320.1300.1310.1420.0930.0900.0910.1030.0610.0590.0600.072续表3-4三种特征水位下拟合的扬压力系数坝段管号实测正常水位正常水位（工况）设计水位（工况）校核水位（工况）19992000200120022003200419992000200120022003200419992000200120022003200410＃U100.420.4230.4210.4180.3890.2990.3960.3930.3910.3600.2610.3760.3710.3720.3380.22710-1′0.380.3600.3560.3550.2490.2520.3280.3240.3230.2090.2130.3040.3000.2990.1730.17710-10.430.4120.3910.3840.3600.3650.33411＃U110.350.3280.3470.2840.2840.3310.3240.3430.2810.2790.3280.3150.3340.2760.2700.32412＃12-10.270.2550.2470.2790.2810.2510.2430.2630.2760.2780.2430.2330.2540.2730.27512-1′0.240.2230.2070.2540.2440.2200.2030.2170.2520.2410.2120.1930.2070.2500.237U120.3012-1″0.290.2560.2310.2340.2760.3240.2650.2530.2300.2300.2740.3220.2630.250.2270.2230.2720.320.26113＃13-10.570.5910.5730.5440.5850.5960.5880.5860.5680.5330.5790.5950.5860.5750.5570.5070.5650.5930.58113-1′0.370.3610.3480.3230.3380.3440.3190.3570.3430.3150.3320.3420.3160.3500.3320.2960.3180.3400.30913-1″0.570.6870.7290.7260.7850.7950.7310.6850.7270.7220.7870.7960.7300.6790.7230.7120.7910.7990.730U130.230.2250.2100.1910.1930.2030.2010.2200.2040.1830.1870.1990.1960.2090.1890.1670.1720.1900.18714＃14-1′0.2314-1″0.4614-2′0.270.2610.2600.2350.2400.2330.2330.2510.2500.2240.2300.2220.2220.2300.2290.1990.2110.1990.199U140.140.1580.1360.1130.1320.1540.1320.1580.1350.1100.1320.1540.1310.1560.1330.1040.1310.1540.129表3-5扬压力系数实测值、回归计算值与设计值对照表坝段孔号实测正常水位规范方法设计方法设计值正常设计校核正常设计校核0-1＃0-20.200.1490.1450.1390.1490.1450.1390.250-10.190.1130.1100.1050.1130.1100.1050.251＃1-1″0.340.3260.3230.3170.3260.3230.3170.25*1-10.630.6210.6140.6000.6210.6140.6000.251-2′0.360.3660.3590.3440.3660.3590.3440.252＃2-2″0.200.2200.2130.1990.2200.2130.1990.252-1″0.340.3330.3280.3150.3330.3280.3150.253＃3-1′0.090.0890.0570.0300.0890.0570.0300.253-1″0.080.0770.0670.0410.0770.0670.0410.254＃4-1″0.130.1270.0890.0700.2510.2450.2300.254-2″0.090.0780.0390.0190.2290.2290.2060.255＃5-1″0.050.026-0.03-0.0490.2300.2350.2130.256＃6-1″0.180.1680.1280.1030.3530.3460.3230.256-2″0.080.0740.0340.0120.2760.2770.2530.257＃7-1″0.110.0980.0580.0350.2790.2770.2520.25*7-10.210.1980.1610.1360.3420.3320.3050.257-1′0.140.1270.0870.0610.2840.2830.2600.257-2″0.070.0420.000-0.0240.1730.1730.1580.258＃8-1″0.180.1690.1290.1000.2690.2690.2410.25*8-10.160.1490.1080.0780.2390.2370.2120.25*8-1′0.160.1500.1090.0800.2450.2430.2190.259＃9-1′0.150.1360.0940.0630.1940.1900.1720.2510＃U100.420.3900.3600.3370.3900.3600.3370.25*10-10.380.3140.2800.2510.3140.2800.2510.2510-1′0.430.4020.3720.3490.4020.3720.3490.2511＃U110.350.3150.3110.3040.3150.3110.3040.2512＃U120.270.2650.2620.2560.2650.2620.2560.25*12-10.240.2320.2260.2200.2320.2260.2200.25*12-1′0.300.2512-1″0.290.2640.2630.2590.2640.2630.2590.2513＃*13-10.570.5800.5740.5630.5800.5740.5630.25*13-1′0.370.3390.3340.3240.3390.3340.3240.2513-1″0.570.7420.7410.7390.7420.7410.7390.25U130.230.2040.1980.1860.2040.1980.1860.2514＃14-1′0.230.2514-1″0.460.2514-2′0.270.2430.2330.2110.2430.2330.2110.25U140.140.1380.1370.1350.1380.1370.1350.25注：表中扬压力系数计算：规范方法是指坝基面处于下游水位以下时，取下游水位作为计算基面，否则取基岩面作为计算基面；设计方法全部按基岩面作为计算基面。由计算结果可以看出：（1）实测正常水位下的扬压力系数与回归方程推算出的正常水位下的扬压力系数差别较小，从而验证了回归方程是合理的。（2）除13-1″和6-2″两测压管外，其它测压管的扬压力系数变化没有明显的上升或下降趋势，目前大坝坝基扬压力是基本稳定的。（3）岸坡坝段：坝体设计时岸坡坝段扬压力系数与河床坝段相同，值均为0.25，原设计扬压力系数不合理。在各特征水位下，1#、2#、11#、12#和13#坝段测压管扬压力系数均大于设计值，其中13#坝段的13-1″测压管扬压力系数最大，达到0.7以上，从本次坝体稳定复核计算中来看，岸坡坝段抗滑稳定安全系数满足规范要求。13-1″测压管扬压力系数最大，虽然13#坝段坝体稳定安全系数满足规范要求，但该测压管水位一直以来有上升的趋势，应对该坝段防渗薄弱环节进行处理。（4）河床坝段：6#、7#和8#坝段的部分测压管按设计方法计算得到的扬压力系数大于原设计值，其余坝段均小于设计值；根据现行规范所计算出的扬压力系数来看，河床坝段各测压管的扬压力系数本身都比较小，均能满足规范所＜0.2的要求，根据本次抗滑稳定复核，河床坝段的抗滑稳定安全系数满足规范要求。4#和6#坝段扬压力系数呈上升趋势，但目前扬压力系数较小，今后应注意加强观测，并清洗坝段排水管。3.4.4根据各坝段测压管扬压力过程线及回归分析，计算各坝段在三种特征水位下的第一排排水孔处的扬压力系数平均值，其中13#坝段选用13-1″管的扬压力系数，如表3-6所示。表3-6各坝段扬压力系数建议值坝段正常水位设计水位校核水位0#0.1490.1450.1391#0.3460.3410.3312#0.3050.2990.2863#0.0830.0620.0364#0.1020.0640.0445#0.026-0.032-0.0496#0.1050.0650.0427#0.0890.0480.0248#0.1570.1170.0889#0.1360.0940.06310#0.3600.3280.30311#0.3150.3110.30412#0.2490.2440.23813#0.7420.7410.73614#0.1380.1370.1353.5小结通过对各坝段测压管观测资料的分析，峡口水库坝基渗流的基本情况为：（1）左岸坡坝段的各测压管水位随库水位的变化呈周期性变化，与库水位的相关性较好。管水位变化幅度一般比较大。管水位没有出现明显的上升或下降趋势，测压管水位变化基本稳定；由于受山坡地下水的影响，左岸坡坝段各测压管水位一般比较高，0#坝段在库水位较低时会出现管水位高于库水位的情况。（2）右岸坡坝段大部分的测压管水位随库水位呈周期性变化，与库水位的相关性较好。各测压管变化幅度一般比较大。除13#坝段外，其余坝段在1995灌浆处理后，测压管水位有所降低，且变幅减小，坝基防渗性能有较明显的改善。（3）岸坡坝段：在各特征水位下，1#、2#、11#、12#和13#坝段测压管扬压力系数均大于设计值，其中13#坝段的13-1″测压管扬压力系数最大，达到0.7以上，从坝体稳定复核计算中来看，由于现设计洪水位和校核洪水位的降低，岸坡坝段抗滑稳定安全系数满足规范要求。虽然13#坝段坝体稳定安全系数满足规范要求，但该测压管水位一直呈上升的趋势，因为13#坝段基岩中有一辉绿岩脉与其斜交，岩脉节理发育，且测压管所在位置上游部位的基岩（下游部位已开挖掉）有一泥夹层存在，此处的防渗体系存在着薄弱环节，故该坝段应进行坝基防渗处理。（4）河床坝段各测压管水位随库水位呈周期性变化，与库水位的相关性较好。各测压管变化幅度一般比较小。测压管水位均没有出现明显的上升或下降趋势，测压管水位变化基本稳定。各测压管水位一般受排水孔出口高程控制，故测压管水位普遍较低。（5）河床坝段6#、7#和8#坝段的部分测压管按设计方法计算得到的扬压力系数大于原设计值，其余坝段均小于设计值；根据现行规范所计算出的扬压力系数来看，河床坝段各测压管的扬压力系数本身都比较小，均能满足规范所＜0.2的要求，根据本次抗滑稳定复核，河床坝段的抗滑稳定安全系数满足规范要求。4#和6#坝段扬压力系数呈上升趋势，根据地质报告4＃、5＃、6＃三个坝段上游侧基岩较差，岩石呈半风化至微风化，纵向节理发育，充泥裂隙稍多，扬压力上升说明该部位坝基防渗能力有所下降。（6）由于左右岸坡坝段排水管出水口高程较高，坝基地下水不能顺利排出，致使左右岸山坡地下水抬高坝基扬压力。（7）在坝基的扬压力观测设施中，唯一一组观测坝体横断面扬压力分布的观测孔已完全堵塞停测，无法了解坝基横断面扬压力的实际分布状况。有些扬压力观测孔中没有设置锌铁管，由于受到地下水及坝体渗流的影响，不能真实反映坝基的渗流状况，建议进行修复和改造处理。4坝基渗流量观测资料分析4.1坝基渗流量观测布置及观测情况流量资料是观测灌浆廓道排水孔流量，基础排水廊道的流量没有进行观测。其观测次数基本上是汛期每5天观测1次，非汛期每10天观测1次，如汛期高水位时，则适当增加观测次数。灌浆廊道内的排水孔布置在排水廓道下游侧离廓道中心线约50cm处，排水孔向下游方向倾斜7°，具体位置见图3-3、3-4及表4-1。水库自运行以来，曾进行过二次排水孔的清洗、增补工作。一次是在1989年清洗排水孔，并增补了19只排水孔；另一次是1998年对部分进行清洗，并增补排水孔5只。4.2坝基渗流量观测资料分析4.2.1将1990年～2004年坝段渗流量观测资料与当日库水位绘制过程线，如图4-1所示。将1999年～2004年各坝段年最大渗流量统计于表4-2。从各坝段渗流量过程线及年最大值来看：（1）各坝段渗流量与库水位呈周期性同步变化，当库水位升高时渗流量增加，库水位降低时，渗流量减小，各坝段渗流量变化情况符合一般规律。每年坝段流量的最大值一般发生在6～8月份，这段时间内库水位一般较高。河床坝段渗流量较两岸坡坝段的渗流量较大，这是因为河床坝段排水孔管口高程比较低，坝基渗水比较容易排出。（2）5#坝段坝基渗流量在1992～1999年有增加趋势，1999年以后渗流量减少，从坝体扬压力系数来看，坝体扬压力系数有一定的下降趋势，5#坝段坝基排水较好。（3）9#和11#坝段在1995年灌浆防渗处理后，渗流量明显减小，说明9#和11#坝段在灌浆后坝基的防渗性能得到了提高。（4）10#坝段渗流量变化不大，从10#坝段测压管水位分析来看，各测压管水位及扬压力系数在灌浆后都有不同程度的下降，由此看来，10#坝段上游防渗处理效果较好，坝基排水量中含有山坡地下水，因此灌浆处理对坝基排水量的影响不大。表4-1灌浆廊道排水孔布置情况表孔号桩号孔口高程深度孔号桩号孔口高程深度左右上下（m）（m）左右上下（m）（m）20-008.08下4.09231.9112.26450+110.41下3.98194.4228.3930-005.11下4.02231.0412.7946′0+113.00下4.15194.329.340-002.32下4.14229.1113.6460+113.49下4.00194.4228.3250+000.45下3.88227.2416.0447′0+115.40下4.15194.335.560+003.36下4.00225.3216.87470+116.30下4.01194.4227.670+006.34下4.03223.3817.45480+118.27下3.99194.4227.580+009.36下4.01221.4218.17490+121.44下3.98194.4226.8390+012.36下4.10219.4717.6500+124.57下4.03194.4226.43100+015.30下4.10218.2916.86510+127.46下3.96194.4226.03110+017.38下3.97217.6517.48520+130.43下4.02194.4225.95120+019.36下4.00216.28418.5352′0+130.93下4.15194.324.5130+022.34下4.01214.3119.15530+133.47下3.97194.4224.95140+025.36下4.02212.4419.58540+136.55下3.94194.4224.11150+028.29下4.00210.2820.1154′0+137.05下4.15194.323.15160+031.38下4.02208.3120.58550+139.38下3.93194.4223.55170+033.58下4.05205.7922.11560+142.42下3.98195.822.6517′0+036.00下4.15205.3721.8557′0+144.97下4.15197.2222.55180+037.37下4.01204.3423.64570+145.47下4.05197.6222.56190+040.49下4.02203.4224.58580+148.23下4.06199.2722.55200+042.96下4.03202.5124.53590+150.54下3.97200.4822.48210+047.35下4.01199.5325.93600+153.47下3.99200.4822.24220+049.51下4.02188.3226.62610+156.51下4.00200.4820.82230+051.51下4.07196.9727.08620+159.53下3.98200.4819.7524′0+053.00下4.15195.730.8630+162.50下3.99200.4818.89240+053.53下4.03195.6527.3664′0+164.96下4.15200.317.4250+056.44下4.60194.4228.04640+165.46下4.00200.4817.25260+059.38下4.02194.4229.1665′0+167.00下4.15200.316.3927′0+061.40下4.15194.333.89650+167.55下3.98200.4816.78270+062.40下3.98194.4230.98660+170.49下3.96200.4816.08280+065.39下3.92194.4230.67670+173.56下3.92200.4815.54290+067.37下3.97194.4230.54680+176.62下3.93201.3715.2300+069.40下3.95194.4230.03690+179.65下4.01203.1717.04310+072.40下3.97144.4230.76700+182.48下3.99204.7718.45320+075.42下4.01194.4232.24710+184.47下4.01205.9519.4232′0+076.40下4.15194.336720+187.26下3.98207.3620.1330+078.42下3.97194.4231.0372′0+187.76下4.15207.310.4340+081.47下4.00194.4231.2372″0+189.50下4.0019.62350+083.50下3.94194.4231.04730+191.60下4.01208.6121.46360+085.46下3.94194.4231.04740+195.48下3.95210.8417.5937′0+088.00下4.15194.336.5750+199.51下3.94213.2615.55370+088.50下3.97194.4231.0176″0+201.50下4.0020.5338′0+090.96下4.15194.336.3760+203.54下4.01215.6317.41380+091.46下3.96194.4231.1770+207.30下3.98217.8217.9439′0+094.03下4.15194.335.95780+211.45下3.96220.2618.48390+094.53下3.98194.4231.2180″0+213.50下4.0019.540′0+096.40下4.15194.332.28790+215.46下4.07222.6415.44400+097.52下3.98194.4231.6800+217.80下4.09223.9816.28410+099.58下3.99196.4231.982″0+219.50下4.0023.5420+101.53下3.97194.4228.88810+221.72下3.98226.4119.6243′0+103.46下4.15194.330.21820+225.79下4.01228.718.4430+104.46下3.98194.4229.09830+229.87下4.03231.217.92440+107.44下4.01194.4229.5286″0+231.50下4.0021.545′0+109.91下4.15194.329.3840+234.04下3.91233.3618.88注：表中带“′”者为98年钻孔，带有“″”者为95年钻孔表4-2各坝段年内最大渗流量统计（单位：ml／s）日期1999-8-312000-12-42001-8-192002-7-12003-2-42004-4-42#62.052.539.242.570.460.3日期1999-8-312000-6-232001-6-112002-7-12003-3-42004-5-194#44.444.336.138.732.319.4日期1999-5-242000-6-232001-6-142002-7-12003-3-42004-5-195#17.517.516.616.415.813.0日期1999-6-172000-6-232001-6-142002-5-142003-3-42004-5-196#62.460.657.959.355.549.4日期1999-8-242000-6-232001-6-112002-7-12003-3-42004-5-197#82.278.874.981.475.466.0日期1999-6-172000-6-232001-6-142002-7-12003-2-42004-4-48#65.36561.97163.954日期1999-6-192000-6-232001-6-112002-4-232003-3-42004-4-49#18.118.715.516.418.912.2日期1999-4-192000-6-242001-5-142002-4-232003-3-42004-5-1910#15.26.14.77.06.14.4日期1999-5-192000-6-232001-6-142002-4-232003-4-42004-9-2411#3.02.62.42.22.22.04.2.（1）渗流量影响因素分析排水孔流量主要受库水位的影响，另外还有基岩石裂隙开度，降雨、泥砂淤积等多方面影响，裂缝开度跟温度有关、泥砂淤积、渗流介质的变化可视为时效的作用，对各坝段渗流量进行回归分析时所采用的回归因子分别为：①上游水位因子：H0-0、H1-1、H2-3、H4-6、H7-10、H11-14上述因子各为观测日当天平均水位、观测当日前1天到前2天的平均水位、……、观测水位前106天至前120天的平均水位。②由于缺少温度资料，因温度随着一年四季呈周期性变化，故对温度分量可采用周期函数来代替：式中：θ—观测日距当年1月1日的天数；b1、b2、b3—待定系数。③时效因子选用t、t2、t3、Ln(t+1)，其中t=t1/365，t1为观测日期相对首次观测日期的日序值，即测压管各次日期减去它第一次观测日期所得的天数。（2）回归成果分析根据备选因子，采用的统计模型为：H=b0+b1t+b2t2+b3t3+b4Ln(t+1)+b5H0-0+b6H1-1+b7H2-3+b8H4-6+b9H7-10+b10H11-34+10#和11#坝段曾在1995年进行过灌浆处理，其回归时段为1998～2004年，其它坝段为1990年～2004年。根据选用的统计模型，选入和剔除因子的F检验值取2.0。通过逐步回归求出回归方程，回归成果见表4-4和4-5，实测值、拟合值及时效过程线见图4-2。表4-4各坝段渗流量逐步回归分析模型各因子组成表因子序号因子形式坝段编号2#4#5#6#7#8#9#10#11#b0常数2.004.005.006.007.008.009.0010.0011.00b1T-344.56-508.70-208.67-686.96-696.34-431.05-194.51-40.83-17.77b2T2-15.3910.0994.96-7.96-0.09b3t30.55-0.60-8.76-0.140.51b4Ln(1+t)0.000.010.290.01-0.01b5H0-052.21-20.18-144.351.884.8415.58-0.33b6H1-10.872.280.722.682.541.530.800.190.08b7H2-31.300.140.420.52b8H4-6-1.64b9H7-100.990.070.260.10b10H11-14b11Sin(2πθ／365)0.41b12Cos(2πθ／365)1.651.640.901.20-0.24b13Sin(2πθ／365)*Cos(2πθ／365)-1.86-0.54-1.200.520.22表4-5各坝段渗流量逐步回归分析成果表坝段复相关系数剩余标准差实测值、拟合值及各影响分量变化幅度实测值拟合值库水位温度时效2#0.7978.57685.448.7841.257.1635.914#0.8746.29160.259.3452.764.78-14.15#0.941.58819.222.9323.330.542.086#0.9059.721121.693.6375.03031.967#0.9625.826100.181.2381.062.855.198#0.9564.39174.163.4461.482.452.19#0.932.41432.629.8922.382.88-4.1810#0.8270.8810.45.55.170.86-0.7911#0.8560.3092.92.522.080.14-0.74从回归结果及时效过程线来看：（1）各坝段回归复相关系数都比较高，各坝段回归方程比较合理。（2）影响各坝段渗流量的第一影响分量为库水位；第二影响因素为时效（8#和10#坝段除外）；温度最次。（3）4#坝段时效呈下降趋势，且该坝段扬压管扬压力系数有上升趋势，该坝段排水孔设施可能堵塞，应加以清理。4#坝段外其余各坝段的时效过程线基本趋于稳定。4.3小结通过对坝基渗流量观测资料的分析，得出以下结论：（1）各坝段渗流量与库水位呈周期性同步变化，当库水位升高时渗流量增加，库水位降低时，渗流量减小，各坝段渗流量变化情况符合一般规律，每年坝段流量的最大值一般发生在6～8月份。（2）河床坝段渗流量较两岸坡坝段的渗流量较大，这是因为河床坝段排水孔管口高程比较低，坝基渗水比较容易排出。（